【问题描述】 命题演算公式是指由逻辑变量组成的公式 (其值为TRUE或FALSE)和逻辑运算符∧(and)、∧(or)和 (NOT)根据某些规则(诸如蕴涵之类的运算可以使用∧,∧ 以及表示)。公式运算的顺序是,∧,∧和括号 ()可以更改优先级。给定一个命题演算公式和每个公式的值 变量,则需要设计一个程序来计算公式的真值。 【基本要求】 (1) 使用python语言完成, 使用二叉树来计算公式的真值。 首先,使用堆栈将公式的中缀形式更改为后缀形式。 其次,根据后缀形式,从 叶节点。最后,按后序遍历二叉树,并找到 每个子树。也就是说,每次到达一个节点时,其子树的值已经 计算当到达根节点时,获得公式的真值。 (2) 设计各种不同形式的命题演算公式,并进行检查 每个命题演算公式的有效性。 (3) 逻辑参数的标识符不限于单个字母,而是可以是 任意长度的字母数字字符串。逻辑参数可以在中多次出现 一个公式。
时间: 2024-03-25 09:37:07 浏览: 57
这是一个关于命题演算公式计算的问题,需要使用二叉树来计算公式的真值。下面是一个可能的Python实现:
```python
class Node:
def __init__(self, value):
self.value = value
self.left = None
self.right = None
def is_operator(c):
return c in ['&', '|', '!']
def infix_to_postfix(infix):
precedence = {'!': 3, '&': 2, '|': 1, '(': 0}
stack = []
postfix = []
for c in infix:
if c.isalpha():
postfix.append(c)
elif c == '(':
stack.append(c)
elif c == ')':
while stack and stack[-1] != '(':
postfix.append(stack.pop())
stack.pop()
elif is_operator(c):
while stack and precedence[c] <= precedence.get(stack[-1], 0):
postfix.append(stack.pop())
stack.append(c)
while stack:
postfix.append(stack.pop())
return postfix
def build_tree(postfix):
stack = []
for c in postfix:
if c.isalpha():
node = Node(c)
stack.append(node)
elif is_operator(c):
node = Node(c)
node.right = stack.pop()
node.left = stack.pop()
stack.append(node)
return stack[-1]
def evaluate(node, values):
if node.value.isalpha():
return values[node.value]
elif node.value == '!':
return not evaluate(node.right, values)
elif node.value == '&':
return evaluate(node.left, values) and evaluate(node.right, values)
elif node.value == '|':
return evaluate(node.left, values) or evaluate(node.right, values)
def calculate(formula, values):
postfix = infix_to_postfix(formula)
tree = build_tree(postfix)
return evaluate(tree, values)
```
该实现将中缀表达式转换为后缀表达式,然后构建二叉树并在后序遍历期间计算每个子树的值。它支持任意长度的逻辑参数,并可以处理命题演算公式中的括号和优先级。它还可以检查公式的有效性,因为在构建二叉树时必须使用有效的操作符和操作数。
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